Устройство для измерения параметров диэлектриков

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1 9) (1 В 27/26(51 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ордена "Знак Почета" особое конструкторское бюро кабельной промышленности и Московский ордена Ленина энергетический институт(53) 621.317.335.3(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР У 873062, кл. 0 О 1 М 22/00, 1980. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДИЭЛЕКТРИКОВ, содержащее последовательно соединенные СВЧ генератор, к выходу которого подключен частотомер, измерительный тракт, состоящий из входного и выходного отрезков металлического волновода, соединенных между собой дугообразным отрезком диэлектрического .волновода, электромагнитно связанного с дисковым диэлектрическим резонатором, детектор и индикатор о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности при измерении тонкопленочных и листовых диэлектриковв широком интервале температур,дисковый диэлектрический резонаторзакреплен на введенной штанге, перпендикулярной его оси и установленной с возможностью фиксированного осевого вращения, в дисковомдиэлектрическом резонаторе выполнен радиальный паз, перпендикулярный оси штанги, а также введенмагазин для крепления исследуемыхобразцов, состоящий из стойки, установленной параллельно штанге свозможностью фиксированного осевого вращения и осевого перемещения,и держателей исследуемых образцов,закрепленных на стойке радиальнои вдоль ее оси, при этом по обе стороны радиального паза размещены направляющие пластины, закреп.енныена дисковом диэлектрическом резонаторе под острым углом к его поверхности, выполненные из материала,диэлектрическая проницаемость которого близка к единице.Устройство для измерения параметров диэлектриков работает следукщим образом. 35Сигнал с выхода СВЧ генератора 1 качающейся частоты через частотомер 2 и первый аттенюатор 15 и входной. отрезок 3 металлического волновода поступает в дугообразный от резок диэлектрического волновода. На резонансной частоте происходит характерный отсос мощности из дугообразного отрезка 5 в дисковый резонатор 6. Причем при наличии в дис ковом резонаторе 6 радиального паза 7 и расположенного в нем исследуемого образца 1 пленочного или листового диэлектрика, представляющего собой нерегулярв.сть, происходит снятие вырождения собственных коле-. баний, присущее резонаторам бегущей волны. Снятие вырождения приводит к расщеплению кажцой из резонансных частот сетки резонансов исходного 55 дискового резонатора 6 без нерегулярности на две, причем одной изГ них отвечает собственное колебание 50 1 11903Изобретение относится к радиоизмерительной технике, а именно ктехнике измерения параметров диэлектриков, и может быть использовано в электроизоляционной и кабель 5ной промыпленности.Цель изобретения - повышение производительности .при измерении тонкопленочных и листовых диэлектриковв широком интервале температур. ОНа фиг. 1 приведена структурнаяэлектрическая схема устройства дляизмерения параметров диэлектриков;на фиг, 2 - вид А на фиг. 1; нафиг. 3. - разрез Б-Б на фиг. 1, 5Устройство для измерения параметра диэлектриков содержит СВЧгенератор 1,частотомер 2,измерительный тракт, состоящий из входного ивыходного отрезков 3 и 4 металлического волновода, соединенных междусобой дугообразным отрезком 5 диэлектрического волновода, дисковыйдиэлектрический резонатор 6 с радиальным пазом 7, детектор 8, индикатор 9, штангу О, магазин длякрепления исследуемых образцов 11,состоящий из стойки 12 и держателей13 исследуемых образцов 11, направляющие пластины 14, а также первый 15 и второй 16 аттенюаторы,криостат 17 с.крышкой 18. 04 . 2и виде стоячей волны, имеющей пучность электрического поля, а другой - собственное колебание в виде стоячей волны, имеющее узел попереч ного электрического поля в месте расположения нерегулярности. Введение в паз дискового резонатора 6 исследуемого образца 1 изменяет характеристики расщепленной пары резонансов неодинаковым образом. Образующийся интервал частог между расщепленными резонансами и разность их добротностей позволяют найти диэлектрические параметры исследуемого образца 11, Далее сигнал поступает на детектор 8 и подается на экран индикатора (осциллографа) 9, где и воспроизводятся резонансные кривые дискового резонатора 6 с расположенным в нем исследуемым образцом 11,Расчет значений.Е исследуемого образца 11 осуществляется по форму- ле где У - коэффициент замедленияазимутальной волны;ЬГ. - интервал частот между резонансами сетки резонансныхчастот невозмущенного дискового резонатора 6;дГ - интервал частот расщепленГного дискового резонанса 6;- длина рабочей волны СВЧ генератора 1;Ь - толщина исследуемого образИца 11, равная ширине радиального паза дискового резонатора 6.Расчет значений 13 исследуемого образца 11 рассчитывается по формулеО ь д-д 1"28 1 дгде дГ идГ - разницы полос пропускания между расщепленными резонансами;Я 1 - диэлектрическая проницаемость материаладискового резонатора 6.Для подачи исследуемого образца 11, после его крепления в держателе 13, в радиальный паз 7 дискового резонатора 6 достаточно повернуть стойку 12 на фиксированныйугол и затем во встречном угловом направлении повернуть штангу 10 . с дисковым резонатором 6, после чего исследуемый образец 11 очередного держателя 13 с помощью направляющих 14 размещается в радиальном пазе дискового резонатора 6.Освобождение исследуемого образ. ца 11 и замена его другим осуще 190304 4ствляется поворотом штанги О дискового резонатора 6 на фиксированный угол, продольным перемещениемстойки 12 (вверх или вниз) на фиксированное расстояние и возвратомштанги О в исходное положение,Количество одновременно испытываемых образцов диэлектриков можетдостигать нескольких десятков,ное 5 1 ШП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,и аз 6975/48 Тираж 747 ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 113035, Москва, Ж, РЛодпго комитета СССРй и открытийушская наб., д, 4/